大比例尺地形图的测绘.ppt

第七章 大比例尺地形图的测绘,大比例尺地形图的测绘，是在图根控制网建立之后，以图根控制点为测站，测出各测站周围的地物、地貌特征点的平面位置和高程，依测图比例尺缩绘到图纸上，并加绘图式符号，经整饰即成地形图。,地形图按比例尺可分为大、中、小三种。 150015000的比例尺称为大比例尺地形图。,1 : M = d : D = 1 : ( D / d ),相当图上0.1mm的实地上的水平距离称为比例尺的精度。,不同比例尺的比例尺精度,大于1:1万比例尺的地形图的图幅，通常采用正方形分幅。,16.00,15.75,15.50,15.00,20.00,20.50,21.00,20.25,1:500,1:1000,以直角坐标的公里数（或整百米数）的坐标线来划分图幅 50cm 50cm,1:5000比例尺地形图图幅大小为40cm 40cm,第一节 地形图的分幅、编号和图廓,正方形图幅的编号，是以该图幅西南角纵横坐标的公里数来表示。为进一步表明该图幅在哪一个投影带内，在纵横坐标编号前要冠以所在投影带的中央经线的经度。如编号1174410432，是1:5000比例尺图幅的编号，,三、 地形图的平面坐标系统和高程系统 对于1:1万或更小比例尺的地图，通常采用国家统一的高斯平面坐标系，如“1954北京坐标系”或“1980西安坐标系”。 城市地形图一般采用以通过城市中心的某一子午线为中央子午线的任意带高斯平面坐标系，称为城市独立坐标系 独立地区图幅的编号：以图幅西南角的纵横坐标值（以千米为单位）作为该测区的某一等级比例尺的图幅编号。,第二节 地物和地貌的表示方法 一、地物的表示方法 凡是地面上的自然形成的河流、森林等和人工构筑的各种物体统称为地物。一般用象形图形表示。 在地形测量时，将地面上的地物，用正射投影的方法，根据不同比例尺的要求，运用规定的符号表示在地形图上，这种符号称为地形图图式。地物符号可分为三种类型：,（一）比例符号 当对于较大地物，能按测图比例尺缩小在图纸上，它既表示地物的位置，也表示地物的形状和大小，这种符号称为比例符号。,沥青,砖2,(二）非比例符号 当地物较小，不能按测图比例尺缩小绘在图纸上时，就采用统一的尺寸，概括形象特征的符号表示。这类符号在图上只能表示地物的中心位置，不能表示其形状和大小，这种符号称为非比例符号。,（三）半比例符号 当一些呈线状延伸的地物，其长度能按比例尺缩小给出，而宽度不能表示出来，这类符号称为半比例符号。它只能表示地物的位置（符号的中心线）和长度，不能表示宽度。,另外，在地形图上，还要用文字、数字注明地名、控制点名称、高程、楼房层数、河流深度等，故称为注记符号。它是地物符号必需的说明和补充，有文字注记和符号注记两种。,地物符号的分类表示方法,二、地貌的表示方法 地面呈现高低起伏的自然形态，称为地貌。表示地面高低起伏形状的符号称为地貌符号。地貌符号主要是用等高线表示，有些变形地貌如冲沟、悬崖等用特定的符号表示。,(一）等高线原理 等高线：是地面上高程相等的相邻点连接而成的闭合曲线。也是水平面与地表面相交的曲线。,等高线原理,等高线平距：两条相邻等高线间的水平距离。等高线平距是由地面坡度的陡缓决定的。等高距与平距之比就是等高线间的地面坡度。地面坡度与平距成反比。,等高距（等高线间隔）：相邻两条等高线的高程差。,（二）地貌的基本形状 地面上高低变化的形状是很复杂的，但可归纳为以下五种基本形状或叫典型地貌。,1、山头：高于四周的凸起地貌。山头的最高点叫山顶，山头的侧面叫山坡，山头的等高线是一组围绕山顶，自行闭合的曲线，曲线的高程由外向里递增。,2、盆地： 四周高中间低的盆形地貌。盆地的等高线也是一组自行闭合的曲线。但曲线的高程由里向外递增。有时在等高线的适当位置绘一表示坡降方向的短线，称为示坡线，表明坡度下降的方向。,3、山脊： 向一个方向延伸的梁形高地。山脊的最高线叫山脊线（分水线）。山脊的等高线是向着下坡方向凸出的曲线。,5、鞍部：两山头之间相对低落部分的马鞍形地貌。鞍部的等高线是两个山头和两个山谷等高线对称地组合而成。 此外，还要注意冲沟、绝壁、梯田等特殊地貌的表示方法。,4、山谷：相邻两山脊之间的低落部分。山谷是向一个方向延伸的低地，山谷最低点的连线称为山谷线（合水线）。山谷的等高线是向着上坡的方向凸出的曲线。,（三）等高线特性 1、同一等高线上的各点，其高程必相等。 2、凡等高线均为闭合曲线，如不在本图幅内闭合，则必通过其它图幅闭合。除遇陡坎外不能在图幅内中断，同时一条等高线不能分成两条，两条等高线不能合并成一条。 3、等高线平距与地面坡度成反比。 4、等高线与山脊线、山谷线成正交。 5、等高线不能直穿河流，应逐渐折向上游，正交于河流岸线，中断后再从彼岸折向下游。,（四）基本等高距及等高线的种类 1、基本等高距 等高距的大小应根据测图目的、测图比例尺和测区地形类别而确定。一般选择等高距可参考下表：,测图等高距标准,地形类别划分： （1）平原：地面倾斜在2以下，高差一般不超过20m。 （2）丘陵地：地面倾斜在26 ，高差一般不超过150m。 （3）山地：地面倾斜在625 ，高差一般在150m以上。 （4）高山地：地面倾斜在25 以上。,基本等高距：在一个测区内，按一定比例尺和测图地形选用的等高距。 注：图中等高线的高程，必须是基本等高距的整数倍，同时，一幅图内不得采用两种基本等高距。,2、等高线的种类 （1）首曲线：按选定的基本等高距测绘的等高线，称为基本等高线（首曲线）。用0.15mm粗的实线表示。 （2）计曲线：以五倍（或四倍）等高距的首曲线加粗一条等高线，称为计曲线。用0.3mm的实线表示。 （3）间曲线：按二分之一等高距用虚线加密的等高线，称为间曲线。以长虚线表示，线段长6mm，留空1mm。 （4）助曲线：按四分之一等高距用短虚线加密显示局部地貌变化的等高线，称为助曲线。以短虚线表示，线段长3mm，留空1mm。,第三节 测图前的准备工作 在测图前，必须明确任务和要求，抄录测区内控制点的成果资料，仪器的检验与校正，图幅的划分和编号，裱糊图板，控制点的展绘等工作。 一、图幅的划分与编号 大比例尺地形图的正规图幅大小有两种规格：50cm 50cm正方形图幅和50cm 40cm矩形图幅当测区较大时，一个图幅不能将测区全部测完时，必须把整个测区分成几个图幅进行施测。分幅之后，还要按一定的顺序进行图幅编号。,（一）绘制图根控制点图 首先，要绘制一张测区控制点图，可在方格纸上进行。（注：绘制的比例尺要比测图比例尺小）。其次，展绘控制点先根据控制点坐标的最小X，Y值，来确定西南角的坐标值，再根据控制点坐标，按规定的比例尺将控制点逐点展绘在图纸上，并注记相应的点号。,（二）图幅的划分编号 根据确定的图幅大小在控制点图上进行分幅编号。 二、裱糊图板 三、绘制坐标格网 坐标格网是展绘控制点的依据，直接影响控制点的展绘精度，必须准确绘制坐标格网。其绘制方法常采用对角线法。,四、控制点展绘 1、根据图幅划分的坐标，将图幅的西边和南边的坐标值注记上。,2、根据图廓线的坐标，从控制测量的成果表中查出该图幅内的全部控制点。按控制点的坐标值将各点展绘在图纸上。展绘时，先根据控制点的坐标值确定其所在的方格。,第四节 地形测图方法 地形图测绘是以图根控制点为测站，测绘控制点周围地物和地貌的平面位置与高程，按测图比例尺缩绘在图纸上，并用统一规定的图式符号表示，绘制成地形图。 一、碎部点的选定 碎部点（地形点）：是指地物和地貌轮廓线上的特征点。测绘地形图的质量好坏和速度快慢，其关键在于是否正确合理地选择碎部点。,1、对于地物，就是要选在地物轮廓线上的转折点。在测图时，还需要根据比例尺的大小、用图要求以及地物的主次等，进行适当的取舍，一般规定，图上小于0.4mm的转折点可按直线测绘。,2、对于地貌，首先要找出地貌的轮廓线。地貌的轮廓线也叫地性线，主要是指分水线、合水线和坡度变换线。,地貌特征点要选地性线上的方向变化点和坡度变换点。对于地貌特征点，还要注意碎部点的密度，一般规定碎部点间最大间隔不宜超过图上23cm，因而在坡度无显著变化的地方，也应根据实地情况选择一定数量的碎部点。,二、碎部点测绘的测量要求与方法 1、要求 为了保证地形图质量，碎部点的测量须满足下表要求：,2、方法:若从数学角度考虑，碎部测量方法有： （1）极坐标法；（2）交会法；（3）支距法（或直角坐标法）,若依使用仪器分类，碎部测量方法有：经纬仪测绘法、全站仪测量法等。,三、碎部点的测绘 碎部点的平面位置和高程是以控制点为依据测定的。现介绍经纬仪测绘法测定碎部点。 经纬仪测绘法是将经纬仪安置在测站上，测定测站至碎部点的角度、距离和高差。具体操作方法： 1、安置（包括对中、整平）经纬仪于测站上，量取仪器高，记入手簿。 2、用望远镜瞄准另一控制点，并使水平盘读数为00000 ，作为碎部点定位的起始方向。(定向）,3、跑尺员依次将视距尺立在地物或地貌特征点上。（立尺） 4、转动照准部，瞄准碎部点所立视距尺，用视距测量方法读取上、中、下三丝读数。调竖盘水准管微倾螺旋使气泡居中，读竖盘读数，最后读水平度盘读数，即得水平角。用此法依次观测其它碎部点。观测时为减少大气扰动影响，应注意使尺下端读数距地面20cm。 5、将每个碎部点测得的一切数据依次记入手簿中相应栏内。如遇特殊的碎部点，还要在备注栏中加以说明。,6、依视距测量计算原理，求得相应的水平距离和高差，并根据测站的高程，算出碎部点的高程。 7、展绘碎部点。转动量角器，以起始方向线为准，用量角器量出等于水平角值的方向线，然后用测图比例尺按测得的水平距离在该方向上确定出点的位置，并在点的右侧注明其高程。 8、同法测绘其余各碎部点并实地勾绘等高线。 注：在测图过程中，应随时检查起始方向，经纬仪测图归零差不应大于4。 仪器搬到下测站后，应先检测前站所测某些明显碎部点，看两测站测量是否符合。,如图所示，A、B为已知地形控制点，在B点设站，要测定碎部点p的平面坐标。当测量出水平角、斜距D以及竖直角后，则点p的平面坐标为:,式中，(XB，YB)一B点的平面坐标；BA -方向线BA的坐标方位角。 常规测图只需图解出点P的位置。当算得平距DBP后，由角度及平距DBP即可作图得到P点位。,方向交会法,此法适合于碎部点较远或不宜到达的地方。采用方向交会法时，交会角宜在30到120之间。,如图所示，A、B为已知地形控制点，测得水平角、后，即可用前面已述的前方交会方法算出点P的平面坐标：图解时直接由角度、确定方向线AP和BP后，交会得P点位。,测图中一般以极坐标法为主。对不易到达的碎部点，可用方向交会法。测图中根据不同现场条件，还可灵活采用一些其它算法，如距离交会法、直角坐标法等。,直角坐标法（支距法）,距离交会法,方向距离交会法,经纬仪测图法,三、地形图的绘制 当碎部点展绘在图板上后，就对照实地情况描绘地物和勾绘等高线。 （一）地物描绘,符号的描绘主要涉及符号在图上的定位及描绘方向。 对比例符号，根据所测定得特征点位即可确定符号形状、大小、位置及方向。如房屋、道路等.,对线性符号，则以符号中心线或主轴线为定位线。如铁路符号的中心线代表实地所测中心线位置，城墙符号以主轴线(粗线)作为实地中心线位置；,对非比例符号，其描绘较为复杂。单个几何图形符号，如水准点，以其几何中心为定位点。下部为几何图形的符号，如变电所，以其下部图形几何中心为定位点。宽底图形符号，直角形的符号，底部开口的符,非比例符号在图上大多直立绘出，即与南图廓边垂直，但与地貌密切配合的符号则顺山坡方向描绘，如山洞等，而采用俯视图形的符号按真方向绘，如变电所等。 各种地形符号（包括注记）在图上不是孤立的，当出现相接或重叠时，描绘原则是次要地物避让重要地物，地貌符号避让地物符号，并保证地形图的易阅读性。,（二）勾绘等高线 当图板上测定了若干地形点后，要及时将山脊线、山谷线勾绘出来。等高线勾绘是根据同一坡度的地性线两端的高程，内插中间的等高线点位，再将相邻各同高程点用曲线连接起来。等高线勾绘方法有解析法、图解法和目估法。,1、解析法 由等高线特性可知，两相邻地形点间根据其距离和高差可按比例求出相邻等高线的距离，然后按测图比例尺在图上确定等高线的通过点。如图所示为一斜面：,A、B为地面上两地形点，A点高程为52.5m，B点高程为57.6m，要勾绘等高距为1m的等高线。具体作法： 1）、根据“等高线的高程是基本等高距的整数倍”可知，通过地性线AB的等高线有五条。,2）、用尺量得AB在图上长度为23m，已知A、B两点间的高差为57.652.55.1m。设由52.5m至53m的两点的距离为X1，其高差为0.5m；57m至57.6m的两点的距离为X2，其高差为0.6m，则：,3）、由52.5m点向上量2.3mm，就得53m的点；再由57.6m的点向下量2.7mm，就得57m的点。再将53m和57m两点间距作四等分，即得54、55、56m的三点通过的位置。,4）、同样方法求出其余地性线上各等高线通过的位置，最后将高程相等的点按实地情况连成圆滑的曲线即成等高线。,2、图解法 它是按比例内插的原理进行的。其作法是在透明纸上画出间隔相等的平行线图，在地形点间确定等高线通过的位置。如图：,在一张透明纸上绘出010间隔相等的平行线，把它覆盖在图上，使高程为52.5m的A点对准平行线上2.5处。然后，以A点为圆心，转动透明纸并使高程为57.6m的B点对准平行线上的7.6处，并用细针刺下平行线3、4、5、6、7与AB线的交点，即得53、54、55、56和57m等高线通过的位置,3、目估法 它是根据解析法原理用目估来确定等高线通过位置的一种方法。目估勾绘的要领是“先取头定尾，后中间等分”。,用目估法确定等高线通过的位置，1）求出两地形点的高差为5.1m，然后将AB线目估分成5.1份，每份高差为1m。2）在两端各画出一份的长度，用虚线表示，由A目估出0.5m来,确定53m等高线的通过点,称为“取头”。3）再由B目估0.6m来确定57m等高线的通过点，称为“定尾”。4）在首尾两等高线间分成四等分，即得中间的54、55、56m等高线的通过点。 勾绘时，参照实际地形，从最高点起，由上而下，将各相邻等高点用曲线连接起来，先绘计曲线，再绘首曲线。,第五节 地形图的拼接、检查、整饰与清绘 一、地形图的拼接 当测区面积较大时，整个测区必须分成若干幅图进行施测，各幅图测完后，相邻图幅的图边要进行地物轮廓线和等高线的拼接检查，看它们是否吻合。由于测量误差的存在，使图幅相邻地方的地物轮廓线和等高线往往不能完全衔接。,因此每幅图在相邻图边都要测出0.51.0cm，拼接时用宽约45cm的透明纸条蒙在图幅的东边和南边的图廓上，分别将图廓线、坐标格网、地物和等高线等都描绘下来，然后将透明纸蒙在相邻图幅的接边上，使图廓线、格网线对齐后，即可检查拼接线两边的地物、等高线是否衔接。一般规定明显地物的位置不超过2mm，不明显地物位置不超过3mm；同高程的等高线平面位置平地一般不大于相邻等高线的平距，山区不大于平距的两倍。,二、地形图的检查 检查内容主要包括以下几项： （一）检查控制点，包括原始数据有无差错、观测精度、各项限差是否满足规定、各项计算是否合理、是否验算。 （二）图廓、方格网和展点的误差是否在允许限值以内，图边拼接是否正确合理。 （三）对图面进行全面检查，地形符号是否正确，图上注记是否齐全和准确。通过图面检查并确定外业检查重点。 （四）外业检查采取巡视和重点设站相结合的方法。,三、地